我正在上一门关于操作系统的大学课程,我们正在学习如何将二进制转换为十六进制,十进制转换为十六进制等,今天我们刚刚学习了如何使用两个数字的补数(~number + 1)将有符号/无符号数字存储在内存中。
我们有几个练习要在纸上做,我希望在把我的工作交给老师之前能够验证我的答案。我为前几个练习写了一个c++程序,但现在我被困在如何用以下问题验证我的答案:
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
我们需要在内存中给出a b c的二进制表示。
我已经在纸上做过了,它给了我以下结果(所有的二进制表示在内存的数字之后的二补):
A = 00111010(它是一个char,所以是1字节)
B = 00001000(它是一个char,所以是1字节)
C = 11111110 11000101(它是短的,所以是2字节)
有办法证实我的答案吗?在c++中是否有一种标准的方法来显示一个数字在内存中的二进制表示,或者我必须自己编写每一步(计算两者的补数,然后转换为二进制)?我知道后者不会花很长时间,但我很好奇是否有一个标准的方法来做到这一点。
在c++ 20中,你可以使用std::format来做到这一点:
unsigned char a = -58;
std::cout << std::format("{:b}", a);
输出:
11000110
在旧的系统上,你可以使用{fmt}库,std::format是基于这个库的。{fmt}还提供了print函数,使这更容易和更有效(godbolt):
unsigned char a = -58;
fmt::print("{:b}", a);
免责声明:我是{fmt}和c++ 20 std::format的作者。
使用std::bitset答案和便利模板:
#include <iostream>
#include <bitset>
#include <climits>
template<typename T>
struct BinaryForm {
BinaryForm(const T& v) : _bs(v) {}
const std::bitset<sizeof(T)*CHAR_BIT> _bs;
};
template<typename T>
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BinaryForm<T>& bf) {
return os << bf._bs;
}
这样使用它:
auto c = 'A';
std::cout << "c: " << c << " binary: " << BinaryForm{c} << std::endl;
unsigned x = 1234;
std::cout << "x: " << x << " binary: " << BinaryForm{x} << std::endl;
int64_t z { -1024 };
std::cout << "z: " << z << " binary: " << BinaryForm{z} << std::endl;
生成输出:
c: A binary: 01000001
x: 1234 binary: 00000000000000000000010011010010
z: -1024 binary: 1111111111111111111111111111111111111111111111111111110000000000